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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministres de l’Enseignement Sup

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministres de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université A. Mira – Bejaia Faculté de Technologie Département Génie Electrique Mémoire Pour l’obtention du diplôme de Master en Génie Electrique Présenté par :  RAHMANI Idris  FERROUDJ Daoudi Soutenu le 29/06/2017 devant le jury composé de :  Mr. SADJI .M Examinateur  Mr. YAHIAOUI .B Encadreur  Mme. MEZHOUD Examinateur 2016/2017 THEME Etude et automatisation de la banderoleuse au sien de l’unité de conditionnement de lait Candia REMERCIEMENTS Au terme de notre travail : on tient tout d’abord à remercier le bon dieu le tout puissant pour le courage, la patience et la santé Qu’il nous a donné pour suivre nos études. Nous souhaitons exprimer nos reconnaissances qui sont innombrables. Cependant, ne pouvant pas dresser la liste exhaustive de tout le monde, dans la crainte d’oublier quelqu’un. Nous commencerons volontiers par rendre hommage à toutes celles et à tous ceux, sans exception, qui ont contribué de près ou de loin à favoriser ce travail. Nous exprimons notre gratitude et tout notre respect à notre promoteur Mr B.YAHIAOUI, de nous avoir suivies tout au long de notre travail. On tient également à remercier profondément tout les personnels de CANDIA, ,en particulier notre Co-encadreur Mr AISSA MESSOUDI Nous remercions vivement le jury d’avoir accepté de juger et de valoriser notre travail. Dédicaces Je dédie ce mémoire à mes chères parents qui étaient toujours à mes côtés et m’ont toujours soutenu tout au long de ces langues années d’études. En signe de reconnaissance, qu’ils se trouvent ici, l’expression de ma profonde gratitude pour tout ce qu’ils ont consenti d’efforts et de moyens pour me voir réussir dans mes études.  A ma très chers familles surtout ma chère sœur NAIMA.  A mes très chères fRERES.  Tous mes amis qui de près ou de loin. Idris Dédicaces Je dédie ce mémoire à mes chères parents qui étaient toujours à mes côtés et m’ont toujours soutenu tout au long de ces langues années d’études. En signe de reconnaissance, qu’ils se trouvent ici, l’expression de ma profonde gratitude pour tout ce qu’ils ont consenti d’efforts et de moyens pour me voir réussir dans mes études. A mes chers frères A mes sœurs, A tous mes amis. Daoudi i TABLE DE MATIERES Sommaire INTRODUCTION GENERALE ............................................................................................................... 1 1. Préambule .............................................................................................................................................. 2 2. Présentation de l’entreprise .................................................................................................................... 2 3. Historique de l’entreprise ....................................................................................................................... 2 4. Pourquoi le lait UHT ? .......................................................................................................................... 3 5. Contrat de franchise Candia /Tchin-lait ................................................................................................ 3 5.1. Engagements du FRANCHISEUR (CANDIA) .............................................................................. 3 5.2. Engagements du franchisé (Tchin-lait) ........................................................................................... 4 6. La laiterie Tchin-lait .............................................................................................................................. 5 7. Evolution de chiffre d’affaire ................................................................................................................ 6 8. Réseau de distribution ........................................................................................................................... 7 CHAPITRE I Description et principe de fonctionnement de la machine I.1. Introduction ......................................................................................................................................... 9 I.2. La ligne de conditionnement de lait Candia ........................................................................................ 9 I.2.1. Conditionneuse ............................................................................................................................. 9 I.2.2. Accumulateur ............................................................................................................................... 9 I.2.3. Applicateur de bouchon ............................................................................................................... 9 I.2.4. Encartonneuse .............................................................................................................................. 9 I.2.5. Filmeuse ....................................................................................................................................... 9 I.2.6. Robot palettiseur ........................................................................................................................ 10 I.2.7. Banderoleuse .............................................................................................................................. 10 I.3. Définition de la banderoleuse ............................................................................................................ 10 I.4. Installation de la banderoleuse .......................................................................................................... 11 I.4.1. Le groupe convoyeur .................................................................................................................. 12 I.4.1.1. La navette N1 ....................................................................................................................... 12 I.4.1.2. Convoyeur T1 ...................................................................................................................... 12 I.4.1.3. Convoyeur T2 ...................................................................................................................... 12 I.4.1.4. Convoyeur T3 ...................................................................................................................... 12 I.4.1.5. Convoyeur T4 ...................................................................................................................... 12 I.4.1.6. Convoyeur T5 ...................................................................................................................... 12 I.4.2. Groupe coupe film ..................................................................................................................... 12 I.4.3. Groupe pince .............................................................................................................................. 12 I.4.4. Le groupe chariot porte bobine .................................................................................................. 13 I.4.5. Anneau tournant ......................................................................................................................... 13 I.4.6. Chaine de soulèvement de l’anneau ........................................................................................... 13 I.4.7. Le plateau presseur ..................................................................................................................... 13 I.4.8. Groupe pose de coiffe ................................................................................................................ 13 I.4.9. Système de sécurité .................................................................................................................... 13 I.4.9.1. Barrière de sécurité .............................................................................................................. 13 I.4.9.2. Balais de sécurité ................................................................................................................. 14 I.5. Elément électrique de la machine ..................................................................................................... 14 I.5.1. Armoires électrique .................................................................................................................... 14 I.5.2. Pupitre de contrôle ..................................................................................................................... 14 I.5.3. Moteur électriques ...................................................................................................................... 16 I.5.4. Variateur de vitesse .................................................................................................................... 18 i I.5.5. Capteur et détecteurs .................................................................................................................. 18 I.5.5.1. Détecteur de proximité inductif ........................................................................................... 18 I.5.5.2. Détecteurs photoélectriques ................................................................................................. 20 I.5.5.3. Détecteurs de présence à action mécanique ......................................................................... 21 I.6. Eléments pneumatique ...................................................................................................................... 21 I.6.1. Alimentation pneumatique ......................................................................................................... 22 I.6.2. Distributeur pneumatique ........................................................................................................... 23 I.6.3. Vérins ......................................................................................................................................... 24 I.7. Le mode de fonctionnement de la machine ....................................................................................... 25 I.7.1. Le mode marche ......................................................................................................................... 25 I.7.2. Arrêt de cycle ............................................................................................................................. 26 I.7.3. Les cycles de fonctionnement de la machine ............................................................................. 26 I.8. Conclusion ........................................................................................................................................ 27 CHAPITRE II Automate programmable industriel II.1. Introduction...................................................................................................................................... 29 II.2. Historique sur les automates programmables .................................................................................. 29 II.3. Définition ......................................................................................................................................... 29 II.4. Domaines d’emploi des automates .................................................................................................. 31 II.5. Caractéristiques techniques.............................................................................................................. 31 II.6. Architecture des API ........................................................................................................................ 31 II.6.1. Aspect extérieur ........................................................................................................................ 31 II.6.2. Structure interne ........................................................................................................................ 32 II.6.2.1. Le processeur ...................................................................................................................... 32 II.6.2.2. La pile ................................................................................................................................. 33 II.6.2.3. Les mémoires ..................................................................................................................... 33 II.6.2.4. Les modules d’entrée/sortie ................................................................................................ 34 II.6.2.5. L’alimentation électrique .................................................................................................... 35 II.6.2.6. Les liaisons ......................................................................................................................... 35 II.6.2.7. Eléments auxiliaires............................................................................................................ 36 II.7. Protections de l’automate ................................................................................................................ 36 II.7.1. Les modules à sortie statiques ................................................................................................... 36 II.7.2. Les modules à relais électromagnétiques .................................................................................. 36 II.8. Environnement ................................................................................................................................. 37 II.9. Choix de l’automate ......................................................................................................................... 37 II.10. Système d’automatisation SIMATIC S7 ....................................................................................... 37 II.10.1. Gamme de module Step7-300 ................................................................................................ 37 II.10.2. Caractéristique techniques de la CPU S7-314C-2DP ............................................................. 39 II.11. Conclusion ..................................................................................................................................... 40 CHAPITRE III Programmation de L’API III.1. Introduction .................................................................................................................................... 41 III.2. GRAFCET ...................................................................................................................................... 41 III.2.1. Description du GRAFCET ...................................................................................................... 41 III.2.1. Les étapes ................................................................................................................................ 41 III.2.2. Les transition ........................................................................................................................... 42 III.2.3. Les liaisons orientées ............................................................................................................... 43 III.2.4. Notation des entrées/sorties ..................................................................................................... 43 III.2.5. Les actions ............................................................................................................................... 43 III.2.6. Les réceptivités ........................................................................................................................ 43 III.2.7. Les temporisations ................................................................................................................... 44 III.3. Les règles d’évolution du GRAFCET ............................................................................................ 44 i III.4. GRAFCET de niveaux 1 et 2 ......................................................................................................... 45 III.4.1. GRAFCET de niveau 1 ........................................................................................................... 45 III.4.2. GRAFCET de niveau 2 ........................................................................................................... 45 III.4.3. Elaboration du GRAFCET de la banderoleuse ........................................................................ 46 III.5. Elaboration du programme d’automatisation de la banderoleuse ................................................... 51 III.5.1. Définition du logiciel STEP7 .................................................................................................. 51 III.5.2. Applications du logiciel de base STEP 7 [8] ........................................................................... 51 III.5.2.1. Gestionnaire de projet SIMATIC Manager ....................................................................... 52 III.5.2.2. Configuration du matériel HW Config .............................................................................. 52 III.5.2.3. Editeur de mnémoniques ................................................................................................... 52 III.5.2.3. Editeur de programme ....................................................................................................... 53 III.6. Création du projet avec Step7 ........................................................................................................ 53 III.6.1. Utilisation de l’assistant de création d’un projet ..................................................................... 53 III.6.2. Création d’un nouveau projet sans l’assistant de création de projet ........................................ 54 III.6.3. Hiérarchie d’un projet ............................................................................................................. 55 III.6.4. Présentation du PLCSIM ......................................................................................................... 55 III.6.5. Création de la table des mnémoniques .................................................................................... 56 III.6.6. Création de l’OB principale..................................................................................................... 60 III.6.7. Programme .............................................................................................................................. 60 III.7. Conclusion ...................................................................................................................................... 79 Conclusion générale ................................................................................................................................ 81 Référence bibliographie .......................................................................................................................... 82 3 LISTE DE FIGURES Figure I. 1. Chiffres d’affaires réalisés.................................................................................................... 7 Figure I. 2. Banderoleuse TOSA 124E. ................................................................................................ 10 Figure I. 3. Vue de haut de l’installation de la banderoleuse ................................................................ 11 Figure I. 4. L’armoire électrique de la machine ........................................................................................ 14 Figure I. 5. Constitution d’un moteur asynchrone a rotor à cage ............................................................. 17 Figure I. 6. Schéma principe du détecteur de proximité inductif..........................................................19 Figure I. 7. Principe de la détection de type barrage ............................................................................. 21 Figure I. 8. Principe de la détection de type reflet ..................................................................................... 21 Figure I. 9. Principe de la détection de type proximité ......................................................................... 21 Figure I. 10. Structure d’un système pneumatique ................................................................................ 22 Figure I. 11. Figure L’unité filtre lubrificateur régulateur .................................................................... 23 Figure I. 12. Distributeur pneumatique ................................................................................................. 24 Figure I. 13. Vérin pneumatique ........................................................................................................... 25 Figure I. 14. Vérin simple et double effet .................................................................................................. 25 Figure I. 15. Composition d’un vérin pneumatique .............................................................................. 26 Figure II. 1. L’automate dans une structure d’automatisme.................................................................. 29 Figure II. 2. automate programmable compact (d’Allen Bradley) ......................................................... 31 Figure II. 3. Automate modulaire (Modicon) ........................................................................................ 31 Figure II. 4. Architecture d’un API ............................................................................................................ 35 Figure II. 5. Automate modulaire SIMATIC S7-300 Siemens ................................................................ 38 Figure III. 1. Table des mnémoniques ....................................................................................................... 47 Figure III. 2. Configuration matériel ......................................................................................................... 49 Figure III. 3. Hiérarchie d’un projet ..................................................................................................... 50 Figure III. 4. Simulateur PLCSIM ........................................................................................................ 51 4 LISTE DE TABLEAUX Tableau I. 1. Tableaux d’affaires réalisés ............................................................................................... 7 Tableau I. 2. Client distributeurs. ........................................................................................................... 8 INTRODUCTION GENERALE 1 INTRODUCTION GENERALE L’unité de conditionnement de lait Candia compte parmi les plus importantes unités de production de l’entreprise Candia-Bejaia, La machine étudiée dans ce mémoire est la banderoleuse qui est la dernière machine sur la chaine de production de lait de cette unité, elle fait sortir des palettes banderoles prêtes pour la manutention L’automatisation des systèmes de production est indispensable dans le monde industriel car il nous permet d’augmenter la productivité, et l’amélioration de la qualité du produit et la diminution des coûts de production. Il induit aussi l’amélioration des conditions de travail ainsi la protection du personnel. L’étude et l’automatisation de la banderoleuse a pour but de séparer plusieurs points communs, qui relier les deux banderoleuses afin de réduire les arrêts au minimum possible, par mets ces points lors de rechargement de la bobine sur une banderoleuse nécessite l’arrêt des deux banderoleuses. La solution porté uploads/Geographie/ etude-et-automatisation-de-la-banderoleuse-au-sien-de-l-x27-unite-de-pdf.pdf